Xác định CTHH của muối cacbonat.

A

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Đặt công thức của muối cacbonat là MCO₃

PTHH: MCO₃ + 2HCl → MCl₂ + CO₂↑ + H₂O  (1)

Cho toàn bộ CO₂ thu được hấp thụ vào dd NaOH có thể xảy ra các phản ứng sau:

CO₂ + NaOH → NaHCO₃                    (2)

CO₂ + 2NaOH → Na­₂CO₃ + H₂O        (3)

Mốc 1: giả sử chỉ tạo muối NaHCO₃ → n_NaHCO3 = n_NaOH = ? → m₁ = m_NaHCO3 = ?

Mốc 2: giả sử chỉ tạo muối Na₂CO₃ → n_Na2CO3 = 1/2n_NaOH = ? → m₂ =  m_Na2CO3 = ?

Theo đề cho: m_muối = 29,6 (g) so sánh với giá trị m₁, m₂

+ Nếu m_muối > m₁ phản ứng chỉ tạo muối NaHCO₃

+ Nếu m_muối < m₂ phản ứng chỉ tạo muối Na₂CO₃

+ Nếu  m₂ < m_muối < m₁ phản ứng tạo cả 2 muối NaHCO₃ và Na₂CO₃

Khi đó đặt số mol mỗi muối lần lượt là x và y, lập hệ 2 ẩn 2 pt với số mol NaOH và khối lượng muối. Từ đó giải được x, y = ?. Dựa vào PTHH (1), (2), (3) Tính được n_CO2; từ đó tính được n_MCO3  và tìm được M = ?

Giải chi tiết:

Đặt công thức của muối cacbonat là MCO₃

PTHH: MCO₃ + 2HCl → MCl₂ + CO₂↑ + H₂O  (1)

Cho toàn bộ CO₂ thu được hấp thụ vào dd NaOH có thể xảy ra các phản ứng sau:

CO₂ + NaOH → NaHCO₃                    (2)

CO₂ + 2NaOH → Na­₂CO₃ + H₂O        (3)

n_NaOH = V_NaOH × C_M = 0,5×1 = 0,5 (mol)

Mốc 1: giả sử chỉ tạo muối NaHCO₃ → n_NaHCO3 = n_NaOH = 0,5 (mol)

→ m_NaHCO3 = 0,5×84 = 42 (g)

Mốc 2: giả sử chỉ tạo muối Na₂CO₃ → n_Na2CO3 = 1/2n_NaOH = 0,25 (mol)

→ m_Na2CO3 = 0,25×106 = 26,5 (g)

Theo đề cho khối lượng muối thu được: m_Na2CO3 = 26,5 < m_muối = 29,6(g) < m_NaHCO3 = 42 (g)

Do vậy khi CO₂ hấp thụ vào dd NaOH phản ứng tạo 2 muối NaHCO₃ và Na₂CO₃. Cả CO₂ và NaOH đều phản ứng hết.

Đặt \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{NaHC{O_3}}} = x(mol)\\{n_{N{a_2}C{O_3}}} = y(mol)\end{array} \right.\)

          CO₂ + NaOH → NaHCO₃                    (2)

(mol) x           x        ←  x

          CO₂ + 2NaOH → Na­₂CO₃ + H₂O        (3)

(mol)  y         2y          ←  y

Ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}\sum {{n_{NaOH}} = x + 2y = 0,5} \\\sum {m{\,_{muoi}} = 84x + 106y = 29,6} \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,1 = {n_{NaHC{O_3}}}\\y = 0,2 = {n_{N{a_2}CO_3^{}}}\end{array} \right.\)

Theo PTHH (2) và (3): ∑n_CO2(2)+(3) = x + y = 0,1 + 0,2 = 0,3 (mol)

→ n_CO2(1) = ∑n_CO2(2)+(3) = 0,3 (mol)

Theo PTHH (1): n_MCO3 = n_CO2 = 0,3 (mol)

Ta có: n_MCO3×M_MCO3 = m_MCO3

→0,3×(M +60) = 25,2

→ M + 60 = 84

→ M = 24 (Mg)

Vậy công thức muối là: MgCO₃

Đáp án A